2013版《三维设计》高中数学人教版必修四应用创新演练:第三章 三角恒等变换(6份)

文档属性

名称 2013版《三维设计》高中数学人教版必修四应用创新演练:第三章 三角恒等变换(6份)
格式 zip
文件大小 241.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2013-11-22 07:43:57

文档简介


1.cos 45°cos 15°+sin 45°sin 15°等于(  )
A.         B.
C. D.
解析:cos 45°cos 15°+sin 45°sin 15°=cos(45°-15°)
=cos 30°=.
答案:B
2.cos 345°的值等于(  )
A. B.
C. D.-
解析:cos 345°=cos(360°-15°)=cos(-15°)=cos 15°
=cos(60°-45°)=cos 60°cos 45°+sin 60°sin 45°
=×+×=.
答案:C
3.已知cos α=-,α∈(,π),sin β=-,β是第四象限角,则cos(β-α)的值是(  )
A.- B.
C.- D.-
解析:∵cos α=-,α∈(,π),∴sin α=,
又sin β=-,β是第四象限角,∴cos β=,
∴cos(β-α)=cos βcos α+sin βsin α
=×(-)+(-)×=-.
答案:C
4.若0<α<,-<β<0,cos α=,cos =,则cos(α-)=(  )
A. B.-
C. D.-
解析:由cos α=,0<α<可得sin α=,由cos =及-<<0可得sin=-,
所以cos(α-)=cos αcos+sin αsin
=×+×(-)=-
答案:B
5.若cos α=,α∈(0,),则cos(α-)=________.
解析:∵cos α=,α∈(0,),
∴sin α== =.
∴cos(α-)=cos αcos +sin αsin 
=×+×
=.
答案:
6.满足sin x+cos x=的角x(-<x<0)是________.
解析:sin x+cos x=cos xcos +sin xsin 
=cos(x-)=.
∵-<x<0,∴x-=-,即x=-.
答案:-
7.设cos(α-)=-,sin(-β)=,其中α∈(,π),β∈(0,),求cos .
解:∵α∈(,π),β∈(0,),
∴α-∈(,π),-β∈(-,),
∴sin(α-)= = =.
cos(-β)= = =.
∴cos =cos[(α-)-(-β)]
=cos(α-)cos(-β)+sin(α-)sin(-β)
=-×+×=.
8.已知cos α-cos β=,sin α-sin β=-,求cos(α-β).
解:由
①2+②2得
cos2 α-2cos αcos β+cos2 β+sin2 α-2sin αsin β+sin2 β
=+=.
即2-2(cos αcos β+sin αsin β)=.
∴cos(α-β)=.
故cos(α-β)的值是.

1.计算sin 43°cos 13°-cos 43°sin 13°的结果等于(  )
A.         B.
C. D.
解析:原式=sin(43°-13°)=sin 30°=.
答案:A
2.若△ABC中,C=90°,AC=3,BC=4,则cos(A-B)的值是(  )
A. B.
C. D.
解析:Rt△ABC中,∵AC=3,BC=4,∴AB=5.
∴sin A=cos B=,cos A=sin B=,
∴cos(A-B)=cos Acos B+sin Asin B
=×+×=.
答案:C
3.已知锐角α,β满足sin α=,cos β=,则α+β=(  )
A. B.π
C.或π D.或π
解析:∵α,β为锐角,∴cos α=,sin β=.
∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=-.又∵0<α+β<π,∴α+β=π.
答案:B
4.(2011·湖北高考)已知函数f(x)=sin x-cos x,x∈R,若f(x)≥1,则x的取值范围为(  )
A.{x|kπ+≤x≤kπ+π,k∈Z}
B.{x|2kπ+≤x≤2kπ+π,k∈Z}
C.{x|kπ+≤x≤kπ+,k∈Z}
D.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
解析:f(x)=2(sin x-cos x)
=2(sin xcos-cos xsin)=2sin(x-),
则f(x)≥1,即sin(x-)≥,
∴2kπ+≤x-≤2kπ+,
即2kπ+≤x≤2kπ+π,k∈Z.
答案:B
5.形如的式子叫做行列式,其运算法则为=ad-bc,则行列式的值是________.
解析:∵=ad-bc,∴
=cos cos -sin sin =cos(+)=cos =0.
答案:0
6.若sin(α+β)=,sin(α-β)=,则=________.
解析:法一:由条件可得,

∴
∴=5.
法二:由条件可知,2sin(α+β)=3sin(α-β).
∴2sin αcos β+2cos αsin β=3sin αcos β-3cos αsin β,
∴sin αcos β=5cos αsin β,
∴tan α=5tan β,即=5.
答案:5
7.已知α,β均为锐角,且cos α=,cos(α+β)=,求角β.
解:∵α为锐角,cos α=,∴sin α==.由cos(α+β)=<0,知α+β∈(,π),
∴sin(α+β)= =.
∴sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α
=×+×=,
β为锐角,又∴β=.
8.(2012·广东高考)已知函数f(x)=2cos(+),x∈R.
设α,β∈[0,],f(4α+π)=-,f(4β-π)=,求cos(α+β)的值.
解:∵f(4α+π)=-,
∴2cos[(4α+π)+]=2cos(α+)=-,
∴sin α=,
又∵f(4β-π)=,
∴2cos[(4β-π)+]=2cos β=,∴cos β=.
又∵α,β∈[0,],∴cos α=,sin β=,
∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β,
=×-×=-.

1.已知cos α=-,且α∈(,π),则tan(-α)等于(  )
A.-        B.-7
C. D.7
解析:∵α∈(,π),且cos α=-,∴sin α= 
= =,∴tan α==-.
∴tan(-α)===7.
答案:D
2.已知tan(α+β)=,tan(β-)=,那么tan(α+)等于(  )
A. B.
C. D.
解析:∵tan(α+β)=,tan(β-)=,
∴tan(α+)=tan[(α+β)-(β-)]
===.
答案:C
3.已知=2,则tan(α+)的值是(  )
A.2 B.-2
C. D.-
解析:法一:由=2,得tan α=-.
∴tan(α+)===.
法二:∵=2,
∴tan (α+)==.
答案:C
4.(1+tan 21°)(1+tan 22°)(1+tan 23°)(1+tan 24°)的值为(  )
A.16 B.8
C.4 D.2
解析:由于21°+24°=45°,23°+22°=45°,利用和角的正切公式及其变形可知(1+tan 21°)(1+tan 24°)=2,
(1+tan 22°)(1+tan 23°)=2,故(1+tan 21°)(1+tan 22°)(1+tan 23°)(1+tan 24°)=4.
答案:C
5.tan 10°tan 20°+tan 20°tan 60°+tan 60°tan 10°=________.
解析:原式=tan 10°tan 20°+tan 60°(tan 20°+tan 10°)
=tan 10°tan 20°+ [tan(20°+10°)(1-tan 20°tan 10°)]
=tan 10°tan 20°+×(1-tan 20°tan 10°)
=tan 10°tan 20°+1-tan 20°tan 10°
=1.
答案:1
6.若tan α,tan β是方程x2+3x+4=0的两根,且α,β∈(-,),则α+β=________.
解析:由条件知tan α+tan β=-3<0,
tan αtan β=4>0,
∴tan α<0,tan β<0.
又∵α,β∈(-,)
∴α,β∈(-,0),∴-π<α+β<0.
∵tan (α+β)===,
∴α+β=-.
答案:-
7.已知tan(α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),求tan α及2α-β的值.
解:(1)tan α=tan[(α-β)+β]=
==,
tan(2α-β)=tan[(α-β)+α]=
==1.
∵α、β∈(0,π),tan α∈(0,1),tan β<0,
∴α∈(0,),β∈(,π).
∴2α-β∈(-π,0),∴2α-β=-π.8.
如图,在平面直角坐标系xOy中,以Ox轴为始边作两个锐角α,β,它们的终边分别与单位圆交于A、B两点,已知A、B的横坐标分别为、.
(1)求tan(α+β)的值;
(2)求α+2β的值.
解:由条件得cos α=,cos β=.
∵α,β为锐角,∴sin α==,
sin β==.
因此tan α=7,tan β=.
(1)tan(α+β)===-3.
(2)∵tan(α+2β)=tan[(α+β)+β]
===-1.
又∵α,β为锐角,
∴0<α+2β<,∴α+2β=.

1.(2011·新课标全国卷)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则cos 2θ=(  )
A.-         B.-
C. D.
解析:由题意知,tan θ=2,即sin θ=2cos θ,将其代入sin2θ+cos2θ=1中可得cos2θ=,故cos 2θ=2cos2θ-1=-.
答案:B
2.已知sin 2α=-,α∈(-,0),则sin α+cos α=(  )
A.- B.
C.- D.
解析:∵α∈(-,0),∴|sin α|<|cos α|,且sin α<0,cos α>0,∴sin α+cos α>0,
∴(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α
=1+sin 2α=1-=,
∴sin α+cos α=.
答案:B
3.(2011·辽宁高考)设sin(+θ)=,则sin 2θ=(  )
A.- B.-
C. D.
解析:sin 2θ=-cos(+2θ)=2sin2(+θ)-1
=2×()2-1=-.
答案:A
4.(2012·江西高考)若=,则tan 2α=(  )
A.-         B.
C.- D.
解析:因为=,所以=,解方程得tan α=-3,所以根据倍角公式得tan 2α=.
答案:B
5.若=-,则sin α+cos α的值为________.
解析:由已知得
===-.
∴sin α+cos α=.
答案:
6.(2011·大纲全国卷)已知α∈(,π),sin α=,则tan 2α=________.
解析:由α∈(,π),sin α=,得cos α=-,tan α==-,tan 2α==-.
答案:-
7.已知α为第三象限的角,cos 2α=-,求tan(+2α)的值.
解:∵α为第三象限角,∴sin α<0,cos α<0,
由cos 2α=2cos2α-1=1-2sin2α=-,得
cos α=-,sin α=.∴tan α=2.
∴tan 2α===-.
∴tan(+2α)==-.
8.已知sin α+cos α=,且0<α<π,求sin 2α,cos 2α,tan 2α的值.
解:由sin α+cos α=,得(sin α+cos α)2=,
即1+2sin αcos α=.∴sin 2α=2sin αcos α=-.
又0<α<π,
∴<α<π,sin α>0,cos α<0.
又(sin α-cos α)2=1-sin 2α=,
∴cos α-sin α=-.
cos 2α=(cos α-sin α)(cos α+sin α)
=-.
∴tan 2α==.

1.已知cos θ=-,<θ<3π,那么sin 等于(  )
A.       B.-
C. D.-
解析:∵<θ<3π,∴<<.
∴sin <0.由cos θ=1-2sin2,得
sin =-
=-=-.
答案:D
2.函数f(x)=3cos x-sin x图像的一条对称轴方程是(  )
A.x= B.x=
C.x= D.x=
解析:由条件知,f(x)=3cos x-sin x=2cos(x+),x=时,x+=π,f(x)=-1,所以x=是一条对称轴方程.
答案:A
3.(2012·山东高考)若θ∈[,],sin 2θ=,则sin θ=(  )
A. B.
C. D.
解析:由于θ∈[,],则2θ∈[,π],
所以cos 2θ<0,sin θ>0,
因为sin 2θ=,所以cos 2θ=-=-=-.
又cos 2θ=1-2sin2θ,
所以sin θ===.
答案:D
4.函数y=sin(2x+)+cos(2x+)的最小正周期和最大值分别为(  )
A.π,1 B.π,
C.2π,1 D.2π,
解析:y=sin(2x+)+cos(2x+)=sin 2x·cos +cos 2x·sin +cos 2xcos -sin 2xsin 
=sin 2x+cos 2x+cos 2x-sin 2x=cos 2x.
所以函数的最小正周期为π,最大值为1.
答案:A
5.(2011·上海高考)函数y=sin(+x)cos(-x)的最大值为________.
解析:y=sin(+x)cos(-x)=cos xcos(-x)=cos x(cos cos x+sinsin x)
=cos2x+sin xcos x=×+sin 2x
=cos(2x-)+,故函数的最大值是.
答案:
6.(2012·江苏高考)设α为锐角,若cos(α+)=,则sin(2α+)的值为________.
解析:∵cos(α+)=,
∴α+∈(0,),∴sin(α+)=,
∴sin (2α+)=2cos(α+)sin(α+)=2××=,
cos(2α+)=2cos2(α+)-1=,
∴sin(2α+)=sin[(2α+)-]
=sin(2α+)cos-cos(2α+)sin=.
答案:
7.(2011·重庆高考)设函数f(x)=sin xcos x-cos(x+π)cos x(x∈R).
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若函数y=f(x)的图像向右平移个单位,再向上平移个单位后得到函数y=g(x)的图像,求y=g(x)在[0,]上的最大值.
解:(1)f(x)=sin 2x+cos2x
=sin 2x+(1+cos 2x)
=sin 2x+cos 2x+=sin(2x+)+.
故f(x)的最小正周期为T==π.
(2)依题意g(x)=f(x-)+
=sin[2(x-)+]++
=sin(2x-)+.
当x∈[0,]时,2x-∈[-,],y=g(x)为增函数,
所以y=g(x)在[0,]上的最大值为g()=.
8.有一块以O为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿地,使其一边AD落在圆的直径上,另外两点B,C落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A,D的位置,可以使矩形ABCD的面积最大?
解:画出图像如图所示,设∠AOB=θ(θ∈(0,)),则AB=asin θ,OA=acos θ.
设矩形ABCD的面积为S,则S=2OA·AB,
∴S=2acos θ·asin θ=a2·2sin θcos θ=a2sin 2θ.
∵θ∈(0,),∴2θ∈(0,π),当2θ=,即θ=时,
Smax=a2,此时,A,D距离O点都为a.

(时间90分钟,满分120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.sin 47°cos 43°+cos 47°sin 43°等于(  )
A.0         B.1
C.-1 D.
解析:原式=sin(47°+43°)=sin 90°=1.
答案:B
2.log2sin +log2cos 的值为(  )
A.-4 B.4
C.-2 D.2
解析:原式=log2(sin cos )=log2(sin )=log2=-2.
答案:C
3.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan 2α的值为(  )
A.- B.
C. D.-
解析:tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)]===-.
答案:A
4.已知sin α=,则cos(π-2α)等于(  )
A.- B.-
C. D.
解析:∵sin α=,∴cos(π-2α)=-cos 2α
=2sin2α-1=2×()2-1=-.
答案:B
5.(2011·福建高考)若tan α=3,则的值等于(  )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:∵==2tan α=6.
答案:D
6.若f(sin x)=2-cos 2x,则f(cos x)等于(  )
A.2-sin 2x B.2+sin 2x
C.2-cos 2x D.2+cos 2x
解析:f(sin x)=2-cos 2x=2-(1-2sin2x)
=2sin2x+1,∴f(cos x)=2cos2x+1
=2cos2x-1+2=cos 2x+2.
答案:D
7.已知cos(α-)+sin α=,则sin(α+)的值是(  )
A.- B.
C.- D.
解析:由条件可知,cos α+sin α+sin α=.
∴(cos α+sin α)=.
∴sin(α+)=,∴sin(α+π)
=-sin(α+)=-.
答案:C
8.(2012·江西高考)若tan θ+=4,则sin 2θ=(  )
A. B.
C. D.
解析:∵tan θ+=4,∴+=4,
∴=4,即=4,∴sin 2θ=.
答案:D
9.若sin(α-β)cos α-cos(α-β)sin α=,且β∈(π,π),则cos 为(  )
A.- B.±
C.- D.±
解析:由条件知sin[(α-β)-α]=,即sin β=-,
∵β∈(π,π),∴cos β=-,
又∈(,π).且cos β=2cos2-1=-,
∴cos =-.
答案:A
10.若cos(-θ)cos(+θ)=(0<θ<),则sin 2θ的值为(  )
A. B.
C. D.
解析:∵(-θ)+(+θ)=,
∴cos(+θ)=sin(-θ).
由已知得cos(-θ)sin(-θ)=,
∴sin(-2θ)=,即cos 2θ=,
∵0<θ<,∴0<2θ<π,∴sin 2θ=.
答案:B
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
11.函数y=1-2sin2(x-)的最小正周期是________.
解析:y=1-2sin2(x-)=cos(2x-),
∴T==π.
答案:π
12.已知α、β均为锐角,sin α=,cos β=,则tan(α-β)的值是________.
解析:由α为锐角,sin α=,得:cos α=tan α=,
由β为锐角,cos β=,得:sin β=tan β=,
故tan(α-β)==-.
答案:-
13.已知sin α=,α∈(,π),则cos(+α)sin(-α)的值为________.
解析:cos(+α)sin(-α)=cos2(+α)
==-sin 2α.
∵sin α=,α∈(,π),
∴cos α=-=-.
∴原式=-sin αcos α=-×(-)=.
答案:
14.(2011·重庆高考)已知sin α=+cos α,且α∈(0,),则的值为________.
解析:由题意知sin α-cos α=,
两边平方可得sin 2α=,
所以(sin α+cos α)2=1+sin 2α=,
又α∈(0,),所以sin α+cos α=.
==-(sin α+cos α)=-.
答案:-
三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分12分)证明下列恒等式.
sin α=,cos α=;
证明:sin α=2sin cos 
==.
由于=tan α=,
所以cos α=.
16.(本小题满分12分)已知cos(α-)=-,sin(-β)=且α∈(,π),β∈(0,).
求:(1)cos ;(2)tan(α+β).
解:(1)∵<α<π,0<β<,
∴<α-<π,-<-β<,
∴sin(α-)= 
=,
cos(-β)= =.
∴cos =cos[(α-)-(-β)]
=cos(α-)·cos(-β)+sin(α-)·sin(-β)
=(-)×+×=-.
(2)∵<<π,
∴sin = =,
∴tan ==-,
∴tan(α+β)==.
17.(本小题满分12分)(2012·天津高考)已知函数f(x)=sin(2x+)+sin(2x-)+2cos2x-1,x∈R.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)在区间[-,]上的最大值和最小值.
解:(1)f(x)=sin 2x·cos +cos 2x·sin +sin 2x·cos-cos 2x·sin +cos 2x=sin 2x+cos 2x=sin(2x+).
所以,f(x)的最小正周期T==π.
(2)因为f(x)在区间[-,]上是增函数,在区间[,]上是减函数.又f(-)=-1,f()=,f()=1,故函数f(x)在区间[-,]上的最大值为,最小值为-1.
18.(本小题满分14分)已知f(x)=sinx+2sin(+)cos(+).
(1)若f(α)=,α∈(-,0),求α的值;
(2)若sin=,x∈(,π),求f(x)的值.
解:(1)f(x)=sin x+2sin(+)cos(+)
=sin x+sin(x+)=sin x+cos x=sin(x+),
由f(α)=,得sin(α+)=.
∴sin(α+)=.
∵α∈(-,0),∴α+∈(-,).
∴α+=.∴α=-.
(2)∵x∈(,π),∴∈(,).
又sin=,∴cos=.
∴sin x=2sincos=,
cos x=-=-.
∴f(x)=sin x+cos x=-=.